물질파: 두 판 사이의 차이

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[[막스 플랑크]] (1858-1947)와 [[알베르트 아인슈타인]] (1879-1955) 이후, [[닐스 보어]](1885-1962)에 의해 전자가 어떻게 운동하는지에 대해 설명하려는 연구가 시작되었다. [[보어]]의 방정식은 [[수소]]가스가 압축되고 대전됐을 때 방출되는 빛([[네온 사인]]과 비슷하나, 여기서는 네온이 아닌 수소이다)의 에너지를 설명해준다. 불행하게도, 그의 모델은 수소원자에서만 적용되었다. 하지만 그의 아이디어는 매우 혁명적이어서 양자물리와 양자역학에서 전자의 움직임에 대한 고전적인 관점에서 벗어나 새롭고 신선한 아이디어를 얻는 바탕이 되었다.
 
[[루이 드브로이]](1892-1987)는 보어의 아이디어를 설명하려고 노력했고, 수소 이외에도 이론을 적용할 수 있게 되었다. 사실 그가 찾는찾은 방정식은 모든 물질의 파동성을 설명할 수 있는 것이었다. 그의 방정식은 1927년에 [[데이비슨-거머 실험]]에 의해 증명되었다. 니켈결정체로 발사된 전자들이 이론치와 일치하는 회절무늬를 만들어낸 것이다. 드브로이의 방정식에서 전자의 파장은 [[플랑크 상수]] (6.646×10<sup>−34</sup> J‧s)를 전자의 [[운동량]] 으로 나눈 것이다. 인간과 같은 일상적인 물체의 경우에는 플랑크상수에 비해 운동량이 매우 커서 물체의 파장은 매우 작게 나타난다. 매우 작은 플랑크상수를 매우 큰 운동량으로 나누기 때문에 일상적인 물체의 파장은 현재의 관측 장비로 측정할 수 없을 만큼 굉장히 작아진다. (10<sup>−35</sup>m 단위. 혹은 그보다 더 작다.) 반면에 [[전자]]와 같은 많은 소립자들은 거시적인 물체에 비해 매우 작은 운동량을 갖는다. 이 경우에 드브로이 파장은 [[입자]]들이 [[파동]]처럼 작용하는 것을 관측할 수 있을 만큼 충분히 커지게 된다.
 
작은 운동량을 지닌 입자들의 파동성은 빛과 매우 흡사하다. 예를 들어, [[전자현미경]]은 매우 작은 물체를 보기 위해 빛 대신 [[전자]]를 이용한다. 일반적으로 전자가 광자보다 운동량이 크기 때문에 그들의 드브로이 파장은 작아지고 높은 [[분해능]]을 갖게 된다.